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高考怎样考核心素养

2018-12-21邵宏宏

数学通报 2018年11期
关键词:数学课程直观运算

邵宏宏

(上海市上海大学附属中学 200444)

1 引言

《数学通报》2018(3)(4)(5)连载李尚志教授《核心素养怎样考》一文.认真学习研读后颇有感受,正如文中所说“会做数学题不一定说明核心素养高,但核心素养必须通过解决数学问题来体现.那就要看做什么样的数学题,是怎么做出来的.”[1]恰逢高考结束,自己也试水2018年的上海高考数学卷,结合学习李教授的文章别有一番体会.

2 背景

新修订的《普通高中数学课程标准(2017年版)》指出,高中数学课程以学生发展为本,落实立德树人的根本任务,培育科学精神和创新意识,提升数学学科核心素养. 通过高中数学课程的学习,学生能在情境中抽象出数学概念、命题、方法和体系,积累从具体到抽象的活动经验;养成在日常生活和实践中一般性思考问题的习惯,把握事物的本质,以简驭繁;运用数学抽象的思维方式思考并解决问题[4].通过高中数学课程的学习,学生能掌握逻辑推理的基本形式,学会有逻辑地思考问题;能够在比较复杂的情境中把握事物之间的关联,把握事物发展的脉络;形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质和理性精神,增强交流能力.通过高中数学课程的学习,学生能有意识地用数学语言表达现实世界,发现和提出问题,感悟数学与现实之间的关联;学会用数学模型解决实际问题,积累数学实践的经验;认识数学模型在科学、社会、工程技术诸多领域的作用,提升实践能力,增强创新意识和科学精神.通过高中数学课程的学习,学生能提升数形结合的能力,发展几何直观和空间想象能力;增强运用几何直观和空间想象思考问题的意识;形成数学直观,在具体的情境中感悟事物的本质.通过高中数学课程的学习,学生能进一步发展数学运算能力;有效借助运算方法解决实际问题;通过运算促进数学思维发展,形成规范化思考问题的品质,养成一丝不苟、严谨求实的科学精神.通过高中数学课程的学习,学生能提升获取有价值信息并进行定量分析的意识和能力;适应数字化学习的需要,增强基于数据表达现实问题的意识,形成通过数据认识事物的思维品质,积累依托数据探索事物本质、关联和规律的活动经验.即数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析.核心素养指导、引领、辐射学科课程教学,彰显学科教学的育人价值,使之自觉为人的终身发展服务,“教学”升华为“教育”.高考作为对学生数学学业水平评价的重要环节,既承担着为国家选拔人才重任又是落实新课程标准的“指挥棒”.高考怎样落实对核心素养的考查也是一线教师时刻关注的.

3 几道高考题解答及教学反思

上海市作为全国高考改革的排头兵,数学试卷广为关注,课程标准中所提出的“核心素养”落实到试卷中的程度也不断深入.

解由题意,可得

⟹a2pq=2p+q=36pq⟹a=6.

教学反思:这道题重点考察了“数学运算”的核心素养.数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养.考察的角度主要包括:①理解运算对象;②掌握运算法则;③探究运算思路;④设计运算程式求得运算结果.

这道题从学生的反馈看,普遍感觉容易上手,对函数方程思想的考察显而易见,但具体操作时往往难以求解.这说明命题老师精心设计的题直指学生痛点“如何探究运算思路和设计运算程序求解”,这样的素养不是强化一下立即就能掌握的,而是要通过平时教学有意识的渗透培养的.例如:问题“设a>0且a≠1,比较loga2a与loga3a的大小”(《高级中学课本数学练习部分高一第二学期》[5]),教学中往往简单的讨论底数01两种情况解决问题.问题解决了却忽略对运算思路探究和设计运算程式的过程,从而失去了一次培养学生数学运算素养的机会.碰到类似但要求更高的问题“已知a>0且a≠1,0

解法一

解法二

解法三

显然A,B在直线l1的上方,

教学反思:这道题考察了“数学运算”“数学建模”“逻辑推理”和“直观想象”多种核心素养.

数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养.考察时主要包括:①发现和提出问题;②建立和求解模型;③检验和完善模型;④分析和解决问题.

逻辑推理是指从一些事实和命题出发,依据规则推出其他命题的素养.主要包括两类:一类是从特殊到一般的推理,推理形式主要有归纳、类比,一类是从一般到特殊的推理,推理形式主要有演绎.考察的角度主要包括:①发现和提出命题;②掌握推理的基本形式;③探索和表述论证的过程;④构建命题体系;⑤交流探索.

直观想象是指借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化,利用空间形式特别是图形,理解和解决数学问题的素养.主要包括:①利用图形描述数学问题;②利用图形理解数学问题;③利用图形探索和解决数学问题;④构建数学问题直观模型.

这道题入口很宽,从学生的反馈看,能读出题目中有圆的方程和点到直线距离这些知识,比预期的压轴题要简单一些,但上手做题还是有许多同学觉得讨论复杂运算量大.我想这也与平时教学中重视技能培养不重视素养培养有一定的联系.例如:“过点P(2,1)作直线l,分别交x轴、y轴的正半轴于A、B两点.当△AOB的面积最小时,求直线l的方程.”(《高级中学课本数学练习部分高二第二学期》[7])这道题目通常会设斜率k,借助截距计算出OA、OB,用基本不等式解决.其实题目处理完后,学生很容易就发现点P其实就是线段AB的中点,大部分学生也不会深究,教师往往忽略这稍纵即逝的培养直观想象和逻辑推理的机会.

k∈[1,12],k∈N对于任意的k∈[1,12],k∈N,只需检验x轴坐标是否相等就可以了,本题可以带入检验.

也可以借助不等式

教学反思:这道题考察了“直观想象”和“数学抽象”的核心素养.数学抽象是指通过对数量关系与空间形式的抽象,得到数学研究对象的素养. 主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并用数学语言予以表征. 考察数学抽象主要是:①形成数学概念和规则;②形成数学命题与模型;③形成数学方法与思想;④形成数学结构与体系.

从学生实际解答看,有许多学生对于题意不理解,认为f(1)的取值与函数没有关系,从而无法解题.这也说明在函数概念的教学中相应的数学素养并没有积淀下来,只是通过解题落实对概念的理解,这样一旦碰到像本题这样陌生的题目立刻就无处下手.我认为教学实践中本题可以与以下两个问题构成一组变式,以利于更好的培养学生的“直观想象”和“数学抽象”的核心素养.

问题1:“下列图形中,能作为某个函数的图象的只能是( )” (《高级中学课本数学练习部分高一第一学期》[8])

A

B

C

D

4 结语

《普通高中数学课程标准(2017年级)》指出在学习数学和应用数学的过程中,学生应发展数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等数学学科核心素养[4].通过高中数学课程的学习,学生能提高学习数学的兴趣,增强学好数学的自信心,养成良好的数学学习习惯,发展自主学习的能力;树立敢于质疑、善于思考、严谨求实的科学精神;不断提高实践能力,提升创新意识;认识数学的科学价值、应用价值、文化价值和审美价值.正如李教授在文中所说,考试不是目的,只是手段,目的是将你引入下一个门[3].我们的教育就是为了向学生展示知识的大厦中一扇一扇门,希望他们自己有兴趣进门探索奥妙.

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